Умный счётчик электроэнергии
Современные умные устройства предназначены для облегчения жизни людей. Умный счетчик электроэнергии позволяет автоматически снимать и передавать их дистанционно, благодаря чему владельцы квартир могут удаленно оплачивать коммунальные услуги. Такие счетчики отлично впишутся в систему “Умный Дом”.
Конструкция
Умный или дистанционный счетчик электроэнергии – это устройство, которое передает показания о потреблении электричества в информационные сети через интернет без участия человека. Классический счетчик только выводит расход на индикатор.
Конструкция умного счетчика включает следующие элементы, находящиеся внутри корпуса:
- Клеммные колодки для подключения проводов.
- Жидкокристаллический дисплей.
- Контроллер для передачи информации в автоматизированном режиме.
- Узлы управления.
- Печатная плата с нанесенными компонентами.
- тельные трансформаторы.
- Источник питания.
- Оптический порт (присутствует не во всех моделях).
- Защитный кожух.
С точки зрения конструктивных особенностей умный счетчик почти не отличается от обычного. Основная разница – наличие микроконтроллера, который передает данные на сервер.
Назначение микроконтроллера
- Возможность проверки состояния электрической сети.
- Регулировка мощности.
- Выключение подачи электроэнергии.
Количество дополнительных опций и их характер зависят от установленного программного обеспечения.
Особенности системы контроля и передачи данных
Автоматизированная система учета (контроля) собирает данные о всех потоках электроэнергии и анализирует полученную информацию. После анализа создается подробный отчет о расходе электричества в доме или квартире. Также умная система способна прогнозировать энергопотребление в следующем периоде, на основании чего можно выбрать оптимальный тариф.
Система передачи данных должна работать стабильно и без задержек. Для этого нужно заранее позаботиться о монтаже качественного оборудования и загрузить данные в специальные блоки. После этого формируется центр обработки информации и устройство комплектуется нужным оборудованием. Современные счетчики имеют встроенный интерфейс, позволяющий сразу подключиться к автоматизированной системе учета данных.
Как работает умный счётчик электроэнергии?
Основная задача счетчика – сбор, передача, анализ и хранение данных о количестве потребляемой электроэнергии. Оптимальная частота отправки информации составляет один раз в 60 минут. Способ передачи полученного расхода энергии зависит от типа установленного контроллера.
Самый бюджетный вид – беспроводной микроконтроллер. Он может передавать информацию следующими способами:
Источник
Для чего нужны «умные» счетчики
С 01.07.2020 планируется начало всеобщего перехода на «умные» счетчики электроэнергии. И все публикации по теме сводятся к тому, что мы избавимся от необходимости записывать цифры на бумажку. С моей точки зрения, это не что иное, как попытка переключить внимание с главного на второстепенное.
В энергетической компании я проработал достаточно, а потому считаю себя вправе дать собственный ответ на заголовок статьи.
Для профессионального энергетика умный счетчик — прибор привычный, и появился в хозяйстве задолго до того, как по опорам ЛЭП протянулись оптические кабели. На самом деле, интенсивного трафика эти счетчики не создают, и вполне могут довольствоваться GPRS модемом. Опять же, не до каждой подстанции есть оптика. и не каждая подстанция находится в зоне покрытия сотового оператора. А потому метрологу часто приходится одевать сапоги до ушей, и ехать к счетчику на вездеходе. Однако, показания не пишут на бумажку, а скачивают в ноутбук, настолько древний, что там есть девятипиновый COM – порт. Такое счастье, когда цифры сами текут по проводам, пришло намного позже, а такие места, где до сих пор работают по старинке, наверняка остались.
Не было бы оптики и GSM — так бы и бегали от точки к точке, горько плакали, но ни за что бы с умными счетчиками не расстались. Откуда такая любовь?
Так вот: главное — не как информация передается, а как она извлекается. Это только традиционный «глупый» счетчик копит единственную цифру нарастающим итогом. Настоящий «умный» — регулярно делает замеры через короткие промежутки времени. У нас например, была настройка — каждые 15 минут.
Зачем? А затем, чтобы иметь подробный суточный график потребленной мощности. Теперь вопрос, зачем график? А затем, чтобы осуществить особый подход к ценовой политике, совсем не такой, к которому мы все привыкли в быту.
Двух, трех и четырех тарифные планы учитывают время суток и сезон. В общем случае, главный ценовой фактор — время. Но это лишь косвенно решает основную задачу тарифного регулирования, борьбу с «рваным режимом», минимизацию пиковых нагрузок. Контроль потребляемой мощности позволяет решить задачу непосредственно, но такую возможность предоставляет только «умный» счетчик. Работу в режиме умеренного энергопотребления надо стимулировать, а за создание пиковых нагрузок — безжалостно наказывать прогрессивным тарифом.
А как вы хотели? Чем выше мощность, тем больше потери при передаче энергии. Превышение допустимой нагрузки — как минимум преждевременный износ оборудования, а то и вовсе авария. Следовательно, уровень оплаты, прогрессивный в зависимости от потребляемой мощности — это логично, справедливо и правильно. Вот почему поездка метролога на вездеходе к удаленной подстанции подчас оказывается вполне оправданной.
С 01.07.2020 на «умные» счетчики начнут переводить жилые дома. Для обывателя их рекламируют как традиционные двух, трех, или четырех тарифные, более выгодные, чем древние одно тарифные. Это правда. Однако, когда производители приборов учета рекламируют свою продукцию энергетикам, на первый план выкатывают возможность получить «профиль мощности». Очень грамотный ход, и тоже ни капли лукавства.
Теперь смотрим: компьютеры железные, процессоры мощные, график мощности запросто может быть построен для каждой квартиры. Вопрос к клубу знатоков: для населения профиль мощности будет учитываться в цене, или как?
Те, кто пользуется электричеством понемногу и равномерно, перемен не заметят. Но давайте посмотрим на многодетную семью: мама загрузила курицу в духовку на полтора киловатта, в стиральной машине включился ТЭН на два киловатта, в это время надо погладить белье утюгом опять полтора киловатта. Папа включает чайник, еще два киловатта, а в это время ребенок опрокидывает цветочный горшок. Для уборки включается пылесос как минимум киловатт. Это не на долго, чайник скоро закипит, пылесос выключат, и остальные дела потихоньку завершатся. Однако, недремлющий «умный» счетчик все это безобразие в профиле мощности нарисует. Готов ли современный обыватель к такому повороту? Тем не менее, платежную квитанцию получит неизбежно.
Вопрос о передаче данных тоже интересный. Пусть трафика не много, но подключение стоит денег. Кто будет платить? Поставщик электроэнергии? А сам он откуда деньги берет? Из тарифа, откуда еще? Значит, в конечном итоге за передачу данных заплатит абонент, вопрос лишь в том, насколько хорошо это будет замаскировано. В современном многоквартирном доме достаточно безлимитного интернета, согласно здравому смыслу, «умные» счетчики без связи не останутся. Теоретически, на тарифе не должно сильно отразиться, а реальную практику мы скоро увидим.
Но что, если счетчик в таком месте, где возможен только мобильный интернет? В таком случае, передача данных окажется дороже, чем стоимость потребленной электроэнергии. В теории рядом могут быть другие такие счетчики, можно объединить их в группу и подключить к одной общей точке. А если нельзя, если они разбросаны на большом расстоянии? Станет ли поставщик электроэнергии тянуть к каждому счетчику собственный информационный кабель? Любопытно будет узнать.
Согласно декларации, установка «умных» счетчиков для абонентов бесплатна. А о том, что тарифы будут другие — полная тишина. Как ни маскируй, а стоимость передачи данных неизбежно окажется в тарифе, об этом тоже молчат.
Подумаем теперь вот о чем: сам по себе «умный» счетчик — прибор не дешевый. Абонентская сеть огромна. Возникает вопрос: кто такой добрый и богатый, что берется делать установку за собственные деньги? Откуда столько энтузиазма и доброжелательной медийной поддержки?
Здесь надо понимать, какие возможности открывает автоматическая передача данных. «Умный» счетчик служит нервным рецептором на конце щупальца невероятно многоногого монстра, имя которому АСКУЭ — автоматическая система коммерческого учета электроэнергии. Она не просто клиент-серверная, она многоуровневая. То есть, сервера региональных энергетических и сбытовых компаний не только собирают показания с установленных счетчиков, но и передают агрегированные данные серверам вышестоящих организаций. В результате, где-то кто-то видит полную картину. Причем, «полную» — сказано оптимистично, поскольку то, что творится на «последней миле», в бытовом секторе — тайна, покрытая мраком. В «полной» картине получается так: на нужды населения приходится 10 — 15% всей потребляемой мощности, а в структуре стоимости электроэнергии, расходы на потери и содержание сетей низкого и среднего напряжения составляют без малого 40%. Простым смертным на это плевать, но кому-то дурно. Он возмущен до глубины души, но вынужден терпеть.
Точнее, терпел до тех пор, пока не наработал богатый опыт использования систем АСКУЭ. Теперь стало понятно, как обуздать неукротимые сети низкого и среднего напряжения. С помощью «умных» счетчиков можно сделать все бытовое энергопотребление прозрачным, понятным и управляемым. Но самое главное — уровень централизации управления можно довести до максимума. Здесь и кроется разгадка, почему этот «кто-то» такой щедрый и богатый. Предполагается радикальное изменение всей системы продаж электроэнергии населению, ни больше, ни меньше.
Процесс перехода на «умные» счетчики планируется завершить к 2035 году. Что тогда будет?
Надо понимать, что замена оборудования — всего лишь мера технического обеспечения. Главных перемен следует ждать в экономической и управленческой областях. Говоря по простому, все региональные энергосбыты из великих князей превратятся в мелких жандармов. Они будут обязаны содержать в порядке необходимый парк приборов учета, обеспечивать передачу данных и обслуживать определенное количество собственных серверов. Вполне возможно, на них же возложат рутинную задачу рассылки платежных квитанций. Однако, номера банковских счетов изменятся, и управлять денежными потоками будет кто-то гораздо более другой. Разумеется, все субъекты системы ЖКХ и вовсе будут исключены из процесса торговли электричеством, окончательно и бесповоротно. В квитанциях управляющих компаний останется только строка «содержание жилья», платить за все остальное граждане будут напрямую.
Короче, с 2035 года «энергию людям» продавать будет кто-то один, в одиночку купит на оптовом рынке, в одиночку продаст в розницу. Региональные энергосбыты формально останутся, но работать будут не «за долю», а «за зарплату».
Таким образом, с моей точки зрения, «умные» счетчики нужны для:
- технического обеспечения деятельности крупного сбытового монополиста;
- внедрения тарифов, прогрессивных в зависимости от потребляемой мощности.
Если я чего-то неправильно понял, поправьте пожалуйста…
Источник
«Умный» счетчик – что это за прибор и что он умеет
Сегодня страна ускоренными темпами переходит на так называемые интеллектуальные приборы учета электрической энергии (ИПУЭ). Простыми словами – на интеллектуальные счетчики. Согласно Постановление Правительства РФ от 19.06.2020 N 890 к 2023 году такие приборы должны быть установлены у всех потребителей. Что же это за устройств такие и в чем их отличие от обычных электросчетчиков, к которым мы все привыкли?
Как устроен?
Внешне большинство ИПУЭ выглядят как привычные нам счетчики электрической энергии. Разве что вместо механически клацающих циферок появился дисплей.
Но сходство обманчиво. Внутри неказистого корпуса скрывается целый набор всевозможных узлов, основные из которых:
- Дисплей .
Обычно жидкокристаллический, служит для отображения режимов работы прибора и результатов измерений. - Часы с календарем .
Служат для синхронизации работы устройства с сервером. К примеру, они служат для автоматической передачи данных по определенным числам. - Автономный источник питания .
Ее задача поддерживать работу ответственных узлов при пропадании сетевого напряжения. Это, к примеру, часы и запоминающее устройство. - Датчик тока .
С его помощью счетчик контролирует расход электроэнергии. - Интерфейс передачи данных.
Служит для передачи полученных, обработанных и накопленных данных на сервер или ПК. Канал передачи – обычно электрическая сеть, по которой подается электроэнергия, но есть приборы, использующие другие каналы связи — 3G, GSM, RF, ZigBee и др. - Интерфейс приема данных .
Получает команды с сервера на смену режимов работы, остановку и т.д. Канаты связи те же, что и у интерфейса передачи. - Оптический порт.
Служит для передачи данных и получении команд по оптическому каналу. От оператора, находящегося в непосредственной близости. - Микроконтроллер .
Сердце счетчика. Его задача – управление всем вышеперечисленными узлами.
Что умеет?
А теперь посмотрим, что умеет счетчик электрической энергии, оснащенный таким букетом оборудования.
- Определяет мгновенные значения потребляемой энергии и выводит их на дисплей. Дополнительно каждый час сохраняет в памяти усредненные значения потребляемой энергии и в зависимости от программных настроек передает их на сервер по расписанию или по запросу.
- Подсчитывает количество потребленной электроэнергии, накапливает показания и в конце месяца передает накопленные данные на сервер. Это освобождает потребителя от ручного снятия и подачи показаний энергопоставляющей организации.
Важно! В зависимости от настроек показания могут передаваться через любой интервал или по запросу. После передачи эти данные дополнительно сохраняются. Объем сохраняемых данных зависит от периодичности сохранения, конкретной модели прибора и может составлять несколько лет и более.
- Отображает на дисплее текущее время и дату. Самостоятельно делает корректировку встроенных часов через сервер точного времени.
- Принимает команды с сервера на перепрограммирование и смену режимов работы. К примеру, оператор дистанционно может сменить количество тарифов или отключить потребителя за неуплату.
- Позволяет контролеру, находящемуся в непосредственной близости, считать данные через беспроводной оптический порт или перепрограммировать режим работы.
- Немедленно сообщает на сервер о несанкционированном вскрытии корпуса или повреждении пломб.
- Сообщает потребителю о выходе величины напряжения за допустимые пределы (звуком), сохраняет этот факт в памяти с указанием времени события и передает эту же информацию на сервер.
- Позволяет энергопоставляющей организации дистанционно присылать пользователю информацию об изменениях и уведомления.
За чей счет устанавливается?
Вполне очевидно, что такая микропроцессорная система стоит немало денег. Кто будет платить за сам электросчетчик и его установку? Согласно поправкам к закону от 26 марта 2003 г. № 35-ФЗ «Об электроэнергетике» (Федеральный закон от 27 декабря 2018 г. № 522-ФЗ), которые вступили в силу 1 июля 2020 г, все расходы по поверке и замене приборов учета электрической энергии, включая стоимость этих приборов, возлагается на энергосбытовую компанию. Получается что платит поставщик электроэнергии, а нам такие приборы не будут стоит ни копейки? Не тут-то было. Нам они обойдутся не бесплатно, а условно бесплатно.
Факт. Стоимость интеллектуальных приборов + оборудование интеллектуального учета (серверы, каналы связи и пр.) войдут в тариф. Так что пусть не сразу, но энергопоставщик свои денежки отобьет. Незаметно, но вполне реально.
Вот мы и разобрались с интеллектуальными приборами учета электрической энергии. Насколько они полезны энергопоставляющим компаниям? Безусловно полезны. Не надо бегать контролерам, все данные будут получены в запланированный срок. С такими системами защиты потребителю труднее жульничать. Дополнительно поставщик теперь может определять текущую нагрузку на линию по времени суток и прогнозировать будущий ее расход.
Выгодно ли нам? В принципе, если не выгодно, то удобно. Не надо держать в голове необходимость снятий показаний и передачи их поставщику. Просто сиди и жди, пока не придет квитанция на оплату. Сколько в ней написано, столько и оплатил. Ну, дополнительно мы можем выяснить, сколько ватт мы потребляем именно сейчас. Захотел сменить тариф – подал электронную заявку и тут же переключился. Вот вроде и все. Ах да, можно подвести наручные часы, ориентируясь по часам счетчика. Несомненное удобство, если учесть, что у каждого в ПК и смартфоне есть часы, синхронизирующиеся с серверами точного времени …
Источник
